WO2008061993A1 - Safety shut-off device, i.e. flow regulator for fluid media, comprising a particularly tubular housing - Google Patents
Safety shut-off device, i.e. flow regulator for fluid media, comprising a particularly tubular housing Download PDFInfo
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Definitions
- Safety shut-off device namely flow monitor for fluid media with a, in particular tubular housing
- the invention relates to awhoabsperrvoriques, namely flow switch for fluid media with a, in particular tubular housing, mounted inside the housing or formed therein valve seat and a rotationally symmetrical valve body, which comes into contact with a sealing surface of the valve seat upon reaching the closed position, according to the preamble of the claim 1.
- a holding part is provided in the known flow regulators in the tube cross-section, which has a guide in which the valve body is displaceably mounted. Furthermore, a spring is provided which holds the valve body against the flow direction in an open position lifted from the valve seat. An overflow opening is necessary in order to slowly realize a pressure equalization after closure of the gas flow monitor, so that the gas flow monitor can be opened again.
- This previously known centrically mounted closing body forms the armature for the electromagnet.
- the valve seat itself is aerodynamically shaped, with an O-ring in the closing body ensures tightness in the closed state.
- the closing body Upon electrical activation of the coil, the closing body is pulled with the force of the electromagnet quasi vertically into the valve seat. In the case of the gravity function, the closing body closes when its weight force is smaller than the closing force resulting from the flow.
- a supplementary embodiment according to DE 101 37 307 Al is based on a closing body in the form of a ball without a guide.
- the ball should form the advantage here that during the closing operation, a rotational movement is carried out, which may solve any stuck parts, so that the overall result is the desired sealing function.
- a functional test of retention springs in gas flow monitors with the possibility of readjustment is e.g. in DE 200 15 378 U l, DE 102 02 067 B4 or DE 102 02 067 Al explained.
- Known closing mechanisms are fundamentally based on the principles of a retaining spring acting in the tube direction, which is held in the closure body at a defined distance from the closure, wherein the spring is located on a guide axis or a guide rod in order to build up the necessary spring biasing force via locking points.
- the closure body by gravity in a defi- Neten distance to the shutter, an operation of the device is possible only in a defined, usually horizontal position.
- the valve body has either the shape of a very simple to design itself, flat cover or the shape of a spindle with an approximate envelope, which corresponds to that of a floating penguin.
- the valve body is longitudinally displaceably mounted in the housing, via fixed on the housing wall, in particular the Gescouseinnenwandung, elastic suspension means.
- valve body against the force of the formable as a leaf or spiral spring suspension is longitudinally displaceable.
- the elastic suspension is adjustable via an adjusting means with respect to their displacement.
- the one or more adjusting means can be designed as a set screw, in the sense of a travel limit.
- the elastic suspension consists in a preferred embodiment of a plurality of bending spring bands, which the valve body peripherally relative to the housing at various points, e.g. three points that are offset by 120 °, store.
- the bending spring strips have a U-shape in the installed state, wherein a first U-leg on the housing and a second U-leg on the valve body is attached.
- These bending spring strips which can consist of a plastic foil hinge, for example, hold the valve body in its open position and allow the valve body to be moved into the valve seat while overcoming the existing band elasticity with a strong increase in flow.
- the change in position of the valve body is frictionless, solely by the deformation of the suspension, such as the bending spring strips possible.
- the penguin-shaped spindle consists of an oppositely directed to the flow direction tapered region, which merges into a convex, bulbous central region, which is followed by a tapered second region.
- the peak angle of the second region is greater than that of the first region.
- the valve seat may have a ring-shaped, pyramid-shaped or gaussian-shaped cross-section, wherein in particular the pyramid-shaped or Gaussian-curve-shaped cross-section is optimized with respect to the flow resistance.
- the valve seat is made of an elastic, soft material or has a corresponding surface coating.
- the flow-relevant surface of the spindle may have a structuring, in the form of alternating high or low-lying or concave-convex alternating sections.
- the structuring can be linear, but also point-shaped, and the structuring regions can comprise cuboid elevations, pyramids, truncated pyramids, spherical segments, circular cylinders and / or circular spheres.
- the embodiment of the invention ensures that the valve body occupies only two distinct states. Here, either the valve body element can be completely opened or closed.
- the embodiment of the elastic suspension ensures the possibility of allow moldings and thus movements of the valve body, without too large tension forces occur, which may lead to an inappropriate response of the valve or closing body.
- FIG. 1 shows a longitudinal section and a cross section of a first embodiment of the invention with a valve body in the form of a lid.
- Fig. 2 is a longitudinal section and a cross section of a second embodiment of the invention with a valve body in the form of a spindle with approximate shape of a floating penguin and
- FIG. 3 shows a representation of how the approximated envelope curve and circumference shape of the spindle results from a biological model.
- FIGs. 1 and 2 as a flow monitor shown in a housing, e.g. a pipe piece 1, and comprises a valve seat 2, which causes a cross-sectional constriction of the tubular housing 1.
- an elastic suspension 3 for the closure body 4 (FIG. 2) or the closure lid 4 (FIG. 1) is provided, which closes the passage opening 5 formed by the valve seat 2 when the closing flow is exceeded.
- the elastic suspension 3 is adjustable by an adjusting screw 6.
- An overflow opening 7 is provided either in the valve seat 2 ( Figure 2) or the closure body or lid 4 ( Figure 1).
- the valve seat 2 can according to the illustration of FIG. 1 as a simple ring to keep the flow losses as small as possible.
- valve seat in a sinusoidal or similar concave / convex manner alternately or to form it with a gaussian curve-shaped cross section.
- valve seat should be sufficiently yielding, z. B. consist of an elastic material or be provided with a corresponding coating, so that the closure body or cover 4 presses upon reaching the closing flow into the valve seat and seals.
- closure body or lid 4 is held by at least one elastic suspension 3 in its open position until the closing flow is achieved.
- the elastic suspension 3 is designed so that when reaching the closing flow a sufficiently large way can be covered, so that the closure body or closure lid 4 moves toward the valve seat 2.
- This is preferably possible by means of a strongly curved shape of the suspension, namely by a flexible spring band which, in the installed state, has a U-shape, a first U-leg being fixed to the housing and a second U-leg being fixed to the valve body 4.
- the designed as a simple cover or as a fluidically optimized spindle closure body 4 should have only a very small mass, so that no significant difference between horizontal and vertical mounting position is recorded.
- only one suspension 3 is present. However, it can also be provided several suspensions, for example, two opposing suspensions 3 or each offset by 120 ° suspensions.
- the penguin shape of the spindle consists of a dish that is counter to the direction of flow. ten pointed first area, which merges into a convex, bulbous middle area. The middle area is followed by a likewise tapered second area. In one embodiment, the peak angle of the second region may be made greater than that of the first region.
- the elastic suspension does not remain open according to the known principle of the longitudinal spring or gravity, but that this takes place via sufficiently large deformation or bending movements of the elastic suspension 3.
- the closure body or closure lid 4 can be movably mounted on the elastic suspension 3, so that it can easily fold onto the valve seat.
- the passage opening 5 has a comparable surface on its shape as the area formed by the valve seat 2 in the direction of flow or the relevant surface section.
- the locking properties of the shut-off device can be influenced, for example by adjust the closing flow limit.
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Abstract
Description
Sicherheitsabsperrvorrichtung, nämlich Strömungswächter für fluide Medien mit einem, insbesondere rohrförmigen Gehäuse Safety shut-off device, namely flow monitor for fluid media with a, in particular tubular housing
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabsperrvorrichtung, nämlich Strömungswächter für fluide Medien mit einem, insbesondere rohrförmigen, Gehäuse, einem im Gehäuseinneren gelagerten oder dort angeformten Ventilsitz sowie einem rotationssymmetrischen Ventilkörper, welcher bei Erreichen der Schließposition in Anlage mit einer Dichtfläche des Ventilsitzes gelangt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Sicherheitsabsperrvorrichtung, namely flow switch for fluid media with a, in particular tubular housing, mounted inside the housing or formed therein valve seat and a rotationally symmetrical valve body, which comes into contact with a sealing surface of the valve seat upon reaching the closed position, according to the preamble of the claim 1.
Zur Überwachung von Gasleitungen werden an sich bekannte Gasströmungswächter eingesetzt. Diese haben die Aufgabe, den Gasstrom zu unterbrechen, wenn ein vorgegebener Durchflussgrenzwert überschritten wird. Dieser Durchflussgrenzwert ist so hoch zu wählen, dass der Gasströmungswächter bei normalem Betrieb in einer offenen Position verbleibt.For monitoring of gas lines known per se gas flow monitors are used. These have the task of interrupting the gas flow when a predetermined flow limit is exceeded. This flow limit should be set high enough to keep the gas flow switch in an open position during normal operation.
Durch den Einsatz von Strömungswächtern in Hausanschlussleitungen und Inneninstallationen ist eine Sicherheitsmaßnahme zur Abwehr von unkontrollierten Ausströmungen, z.B. hervorgerufen durch Baggereingriff oder Manipulation, gegeben.Through the use of flow monitors in domestic service lines and indoor installations, a security measure to ward off uncontrolled outflows, e.g. caused by dredging or manipulation, given.
Die technischen Regeln beispielsweise für die Gasinstallation gemäß Arbeitsblatt G-600-B (12/03), Beiblatt zur TRGI 1986/1996, schreiben den Einbau von Strömungswächtern in Deutschland zwingend vor.The technical rules, for example, for the gas installation according to worksheet G-600-B (12/03), supplement to the TRGI 1986/1996, mandate the installation of flow monitors in Germany.
Gemäß dem bekannten Stand der Technik kommen konventionelle Gasströmungswächter zum Einsatz, bei denen ein Schließkörper mittig geführt wird. Als Durchflussquerschnitt zwischen Gehäuse und Schließkörper dient dabei ein Ringspalt.According to the known state of the art, conventional gas flow monitors are used, in which a closing body is guided centrally. As a flow cross-section between the housing and closing body serves an annular gap.
Im Falle eines Schadens an der Hausanschlussleitung schließt ein verschieblicher Ventilkörper, der z.B. tellerförmig ausgebildet ist, entgegen einer Kraft einer Feder innerhalb von sehr kurzer Zeit selbsttätig den Ventilsitz. Auf diese Weise wird die Gaszufuhr gesperrt und es ist ein weiteres Ausströmen unmöglich. Verwiesen sei hier beispielsweise auf die WO 92/01184 Al oder die WO 94/16255 A2.In the event of damage to the service line closes a sliding valve body, which is formed eg dish-shaped, against a force of a spring within a very short time automatically the valve seat. In this way, the gas supply is blocked and it is another Outflow impossible. Reference may be made, for example, to WO 92/01184 A1 or WO 94/16255 A2.
Überwiegend wird bei den bekannten Strömungswächtern im Rohrquerschnitt ein Halteteil vorgesehen, das eine Führung aufweist, in der der Ventilkörper verschieblich gelagert ist. Weiterhin ist eine Feder vorgesehen, die den Ventilkörper entgegen der Strömungsrichtung in einer vom Ventilsitz abgehobene offene Stellung hält. Eine Überströmöffnung ist dafür notwendig, um nach dem Verschluss des Gasströmungswächters langsam einen Druckausgleich zu realisieren, so dass der Gasströmungswächter wieder geöffnet werden kann.Predominantly a holding part is provided in the known flow regulators in the tube cross-section, which has a guide in which the valve body is displaceably mounted. Furthermore, a spring is provided which holds the valve body against the flow direction in an open position lifted from the valve seat. An overflow opening is necessary in order to slowly realize a pressure equalization after closure of the gas flow monitor, so that the gas flow monitor can be opened again.
Dieses kurz erläuterte Grundprinzip wird von einer Vielzahl von Weiterentwicklungen modifiziert. So offenbaren die Druckschriften AT 413 750 B, DE 20 317 261 U l, DE 103 52 372, DE 103 51 041 B4 und DE 103 40 679 Al Lösungen zur Vermeidung von Verschmutzungen z.B. der Überstromöffnung oder der Ventilfeder.This basic principle explained briefly is modified by a large number of further developments. Thus, the documents AT 413 750 B, DE 20 317 261 U l, DE 103 52 372, DE 103 51 041 B4 and DE 103 40 679 Al disclose solutions for avoiding soiling, e.g. the overflow opening or the valve spring.
Bezüglich der gewünschten Dichtheit der Strömungswächter im Verschlussfall sei beispielsweise auf die DE 20 2004 015 378 U l oder die DE 10 2004 041 499 B4 verwiesen.Regarding the desired tightness of the flow switch in the case of closure, reference is made, for example, to DE 20 2004 015 378 U1 or DE 10 2004 041 499 B4.
In den Druckschriften DE 20 2004 009 544 U l, DE 10 2004 007 114 Al, DE 201 16 899 U l oder 200 03 606 U l werden Konstruktionen erläutert, um einen Gasströmungswächter von außen öffnen und/oder verschließen zu können, z. B. um nach einem Verschluss im Havariefall eine erneute Öffnung des Ventils zu realisieren.In the publications DE 20 2004 009 544 U l, DE 10 2004 007 114 Al, DE 201 16 899 U l or 200 03 606 U l constructions are explained to open a gas flow monitor from the outside and / or can close, z. B. to realize after a closure in case of accident, a reopening of the valve.
Aus der DE 101 37 307 Al ist ein Rohrbruchventil zum Absperren eines Rohrabschnitts vorbekannt. Die zur Betätigung der Armaturen ansonsten notwendigen Gestänge sind bei dieser Lösung nicht mehr notwendig . Vielmehr wird manuell das Ventil oder der Ventilkörper über eine elektromagnetische Spule bewegt, wobei die Spule mit einer Spannungsquelle verbindbar ist. Alternativ kann das dortige Ventil selbsttätig dann schließen, wenn der Volumenstrom in der Rohrleitung über einen bestimmten Grenzsatz an- steigt, wobei in diesem Fall der Schließkörper des Ventils in den Ventilsitz gedrückt wird.From DE 101 37 307 Al a pipe break valve for shutting off a pipe section is already known. The otherwise necessary for operating the valves linkage are no longer necessary in this solution. Rather, the valve or the valve body is moved manually via an electromagnetic coil, wherein the coil is connectable to a voltage source. Alternatively, the local valve can automatically close when the volume flow in the pipeline exceeds a certain limit. increases, in which case the closing body of the valve is pressed into the valve seat.
Dieser vorbekannte zentrisch gelagerte Schließkörper bildet für den Elektromagneten den Anker. Der Ventilsitz selbst ist strömungsgünstig geformt, wobei ein O-Ring im Schließkörper für die Dichtheit im geschlossenen Zustand sorgt. Bei elektrischer Aktivierung der Spule wird der Schließkörper mit der Kraft des Elektromagneten quasi vertikal in den Ventilsitz gezogen. Bei der Schwerkraftfunktion schließt der Schließkörper dann, wenn seine Gewichtskraft kleiner ist als die sich aus der Strömung ergebene Schließkraft.This previously known centrically mounted closing body forms the armature for the electromagnet. The valve seat itself is aerodynamically shaped, with an O-ring in the closing body ensures tightness in the closed state. Upon electrical activation of the coil, the closing body is pulled with the force of the electromagnet quasi vertically into the valve seat. In the case of the gravity function, the closing body closes when its weight force is smaller than the closing force resulting from the flow.
Eine ergänzende Ausführungsform gemäß DE 101 37 307 Al geht von einem Schließkörper in Form einer Kugel ohne Führung aus. Die Kugel soll hier den Vorteil bilden, dass während des Schließvorgangs eine Drehbewegung ausgeführt wird, wodurch sich eventuell festsitzende Teile lösen können, so dass insgesamt sich die gewünschte Dichtfunktion ergibt.A supplementary embodiment according to DE 101 37 307 Al is based on a closing body in the form of a ball without a guide. The ball should form the advantage here that during the closing operation, a rotational movement is carried out, which may solve any stuck parts, so that the overall result is the desired sealing function.
Eine Funktionsprüfung von Rückhaltefedern bei Gasströmungswächtern mit der Möglichkeit des Nachjustierens ist z.B. in der DE 200 15 378 U l, der DE 102 02 067 B4 oder DE 102 02 067 Al erläutert.A functional test of retention springs in gas flow monitors with the possibility of readjustment is e.g. in DE 200 15 378 U l, DE 102 02 067 B4 or DE 102 02 067 Al explained.
Allen bekannten Lösungen des Standes der Technik ist der Nachteil gemeinsam, dass die dort beschriebenen Gasströmungswächter aus einer Vielzahl von Einzelteilen bestehen, die nur mit großem Aufwand und sehr passgenau herzustellen sind, wobei ein weiterer Nachteil darin besteht, dass sich die gewünschte Funktionalität mit der Zeit vermindert und dass hinsichtlich der Einbaulage zwischen horizontal oder vertikal unterschieden werden muss.All the known solutions of the prior art have the disadvantage in common that the gas flow monitors described there consist of a large number of individual parts which can only be produced with great effort and with a very precise fit, wherein a further disadvantage is that the desired functionality is produced over time reduced and that must be distinguished in terms of installation position between horizontal or vertical.
Bekannte Schließmechanismen basieren grundsätzlich auf den Prinzipien einer in Rohrrichtung wirkenden Rückhaltefeder, die sich im Verschlusskörper in einem definierten Abstand zum Verschluss hält, wobei die Feder auf einer Führungsachse oder einem Führungsstab befindlich ist, um über Arretierungspunkte die notwendige Federvorspannkraft aufzubauen. Bei dem weiteren Prinzip, den Verschlusskörper durch die Schwerkraft in einem defi- nierten Abstand zum Verschluss zu halten, ist ein Betrieb der Vorrichtung nur in definierter, im Regelfall horizontaler Lage möglich.Known closing mechanisms are fundamentally based on the principles of a retaining spring acting in the tube direction, which is held in the closure body at a defined distance from the closure, wherein the spring is located on a guide axis or a guide rod in order to build up the necessary spring biasing force via locking points. In the further principle, the closure body by gravity in a defi- Neten distance to the shutter, an operation of the device is possible only in a defined, usually horizontal position.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Sicherheitsabsperrvorrichtung, nämlich einen Strömungswächter für fluide Medien anzugeben, der aus möglichst wenig Teilen besteht, welcher sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut werden kann und dessen Funktion auch über eine lange Betriebszeit erhalten bleibt.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide an advanced Sicherheitsabsperrvorrichtung, namely a flow switch for fluid media, which consists of as few parts, which can be installed both horizontally and vertically and its function is maintained over a long period of operation.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Sicherheitsabsperrvorrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved by a Sicherheitsabsperrvorrichtung according to the feature combination according to claim 1, wherein the dependent claims represent at least expedient refinements and developments.
Erfindungsgemäß besitzt der Ventilkörper entweder die Form eines an sich sehr einfach gestaltbaren, flachen Deckels oder die Gestalt einer Spindel mit annähernder Hüllkurve, die derjenigen eines schwimmenden Pinguins entspricht. Der Ventilkörper ist im Gehäuse längsverschieblich gelagert, und zwar über an der Gehäusewandung, insbesondere der Gehäuseinnenwandung, fixierte, elastische Aufhängungsmittel .According to the invention, the valve body has either the shape of a very simple to design itself, flat cover or the shape of a spindle with an approximate envelope, which corresponds to that of a floating penguin. The valve body is longitudinally displaceably mounted in the housing, via fixed on the housing wall, in particular the Gehäuseinnenwandung, elastic suspension means.
Dabei ist der Ventilkörper entgegen der Kraft der als Blatt- oder Biegefeder ausbildbaren Aufhängung längsverschieblich.In this case, the valve body against the force of the formable as a leaf or spiral spring suspension is longitudinally displaceable.
Ergänzend besteht die Möglichkeit, dass die elastische Aufhängung über ein Justiermittel hinsichtlich ihres Verschiebewegs einstellbar ist. Das oder die Justiermittel können als Stellschraube, und zwar im Sinne einer Wegbegrenzung ausgebildet werden.In addition, there is the possibility that the elastic suspension is adjustable via an adjusting means with respect to their displacement. The one or more adjusting means can be designed as a set screw, in the sense of a travel limit.
Die elastische Aufhängung besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform aus mehreren Biegefederbändern, welche den Ventilkörper umfangsseitig bezogen auf das Gehäuse an verschiedenen Punkten, z.B. drei Punkten, die um 120° versetzt sind, lagern.The elastic suspension consists in a preferred embodiment of a plurality of bending spring bands, which the valve body peripherally relative to the housing at various points, e.g. three points that are offset by 120 °, store.
Die Biegefederbänder besitzen im Einbauzustand eine U-Form, wobei ein erster U-Schenkel am Gehäuse und ein zweiter U-Schenkel am Ventilkörper befestigt ist. Diese Biegefederbänder, die z.B. aus einem Kunststoff- Foliengelenk bestehen können, halten zum einen den Ventilkörper in seiner Offenposition und gestatten es, unter Überwindung der vorhandenen Bandelastizität bei starkem Strömungsanstieg, den Ventilkörper in den Ventilsitz hinein zu bewegen. Damit ist die Lageveränderung des Ventilkörpers reibungsfrei, allein durch die Verformung der Aufhängung, z.B. der Biegefederbänder möglich.The bending spring strips have a U-shape in the installed state, wherein a first U-leg on the housing and a second U-leg on the valve body is attached. These bending spring strips, which can consist of a plastic foil hinge, for example, hold the valve body in its open position and allow the valve body to be moved into the valve seat while overcoming the existing band elasticity with a strong increase in flow. Thus, the change in position of the valve body is frictionless, solely by the deformation of the suspension, such as the bending spring strips possible.
Die pinguingestaltete Spindel besteht aus einem entgegen der Strömungsrichtung orientieren spitz zulaufenden Bereich, der in einen konvexen, bauchigen Mittelbereich übergeht, an den sich ein ebenfalls spitz zulaufender zweiter Bereich anschließt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spitzwinkel des zweiten Bereichs größer als derjenige des ersten Bereichs.The penguin-shaped spindle consists of an oppositely directed to the flow direction tapered region, which merges into a convex, bulbous central region, which is followed by a tapered second region. In a preferred embodiment, the peak angle of the second region is greater than that of the first region.
In der Schließposition kommt der konvexe, bauchige Mittelbereich in Kontakt mit dem Ventilsitz.In the closed position, the convex, bulbous central region comes into contact with the valve seat.
Der Ventilsitz kann einen ring-, pyramidenförmigen oder gaußkurvenförmi- gen Querschnitt aufweisen, wobei insbesondere der pyramidenförmige oder der gaußkurvenförmige Querschnitt bezogen auf den Strömungswiderstand optimiert ist.The valve seat may have a ring-shaped, pyramid-shaped or gaussian-shaped cross-section, wherein in particular the pyramid-shaped or Gaussian-curve-shaped cross-section is optimized with respect to the flow resistance.
Der Ventilsitz besteht aus einem elastischen, weichen Material oder weist eine dementsprechende Oberflächenbeschichtung auf.The valve seat is made of an elastic, soft material or has a corresponding surface coating.
Die strömungsrelevante Oberfläche der Spindel kann eine Strukturierung aufweisen, und zwar in Form abwechselnder hoch- oder tiefliegender oder konkav-konvex wechselnder Abschnitte. Die Strukturierung kann linienför- mig, aber auch punktförmig ausgebildet werden und es können die Struktu- rierungsbereiche quaderförmige Erhebungen, Pyramiden, Pyramidenstümpfe, Kugelsegmente, Kreiszylinder und/oder Kreiskugeln umfassen.The flow-relevant surface of the spindle may have a structuring, in the form of alternating high or low-lying or concave-convex alternating sections. The structuring can be linear, but also point-shaped, and the structuring regions can comprise cuboid elevations, pyramids, truncated pyramids, spherical segments, circular cylinders and / or circular spheres.
Durch die Ausführungsform der Erfindung ist sichergestellt, dass der Ventilkörper nur zwei eindeutige Zustände einnimmt. Es kann hier entweder das Ventilkörperelement vollständig geöffnet oder geschlossen sein. Die Ausführungsform der elastischen Aufhängung sichert die Möglichkeit, große Ver- formungen und damit Bewegungen des Ventilkörpers zuzulassen, und zwar ohne dass zu große Spannungskräfte auftreten, die womöglich zu einem ungeeigneten Ansprechverhalten des Ventil- bzw. Schließkörpers führen.The embodiment of the invention ensures that the valve body occupies only two distinct states. Here, either the valve body element can be completely opened or closed. The embodiment of the elastic suspension ensures the possibility of allow moldings and thus movements of the valve body, without too large tension forces occur, which may lead to an inappropriate response of the valve or closing body.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment and with the aid of figures.
Hierbei zeigen:Hereby show:
Fig. 1 einen Längsschnitt und einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Ventilkörper in Form eines Deckels;1 shows a longitudinal section and a cross section of a first embodiment of the invention with a valve body in the form of a lid.
Fig. 2 einen Längsschnitt und einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Ventilkörper in Form einer Spindel mit annähernden Gestalt eines schwimmenden Pinguins undFig. 2 is a longitudinal section and a cross section of a second embodiment of the invention with a valve body in the form of a spindle with approximate shape of a floating penguin and
Fig. 3 eine Darstellung, wie sich die approximierte Hüllkurve und Um- fangsgestalt der Spindel aus einem biologischen Vorbild ergibt.3 shows a representation of how the approximated envelope curve and circumference shape of the spindle results from a biological model.
Die in den Fig . 1 und 2 gezeigte Sicherheitsabsperrvorrichtung als Strömungswächter befindet sich in einem Gehäuse, z.B. einem Rohrleitungsstück 1, und umfasst einen Ventilsitz 2, der eine Querschnittseinengung des rohrförmigen Gehäuses 1 bewirkt.The in Figs. 1 and 2 as a flow monitor shown in a housing, e.g. a pipe piece 1, and comprises a valve seat 2, which causes a cross-sectional constriction of the tubular housing 1.
Weiterhin ist eine elastische Aufhängung 3 für den Verschlusskörper 4 (Fig . 2) bzw. den Verschlussdeckel 4 (Fig . 1) vorgesehen, der bei Überschreiten des Schließdurchflusses die vom Ventilsitz 2 gebildete Durchlassöffnung 5 verschließt.Furthermore, an elastic suspension 3 for the closure body 4 (FIG. 2) or the closure lid 4 (FIG. 1) is provided, which closes the passage opening 5 formed by the valve seat 2 when the closing flow is exceeded.
Die elastische Aufhängung 3 ist durch eine Justierschraube 6 einstellbar.The elastic suspension 3 is adjustable by an adjusting screw 6.
Eine Überstromöffnung 7 ist entweder im Ventilsitz 2 (Fig. 2) oder dem Verschlusskörper oder -deckel 4 (Fig . 1) vorgesehen. Der Ventilsitz 2 kann gemäß der Darstellung nach Fig . 1 als einfacher Ring ausgeführt werden, um die Strömungsverluste möglichst klein zu halten.An overflow opening 7 is provided either in the valve seat 2 (Figure 2) or the closure body or lid 4 (Figure 1). The valve seat 2 can according to the illustration of FIG. 1 as a simple ring to keep the flow losses as small as possible.
Es besteht aber auch alternativ die Möglichkeit, den Ventilsitz sinusförmig oder ähnlich konkav / konvex abwechselnd auszugestalten bzw. diesen mit einem gaußkurvenförmigen Querschnitt auszubilden.Alternatively, however, it is also possible to configure the valve seat in a sinusoidal or similar concave / convex manner alternately or to form it with a gaussian curve-shaped cross section.
Der Ventilsitz sollte ausreichend nachgiebig, z. B. aus einem elastischen Material bestehen oder mit einer entsprechenden Beschichtung versehen sein, damit sich der Verschlusskörper bzw. -deckel 4 beim Erreichen des Schließdurchflusses in den Ventilsitz hinein drückt und abdichtet.The valve seat should be sufficiently yielding, z. B. consist of an elastic material or be provided with a corresponding coating, so that the closure body or cover 4 presses upon reaching the closing flow into the valve seat and seals.
Wie aus den Darstellungen nach Fig . 1 und 2 ersichtlich, wird der Verschlusskörper bzw. -deckel 4 durch mindestens eine elastische Aufhängung 3 in seiner Offenstellung gehalten, bis der Schließdurchfluss erreicht wird .As can be seen from the illustrations according to FIG. 1 and 2, the closure body or lid 4 is held by at least one elastic suspension 3 in its open position until the closing flow is achieved.
Die elastische Aufhängung 3 ist so ausgebildet, dass bei Erreichen des Schließdurchflusses ein ausreichend großer Weg zurückgelegt werden kann, damit sich der Verschlusskörper oder Verschlussdeckel 4 zum Ventilsitz 2 hin bewegt. Dies ist bevorzugt durch eine stark gekrümmte Form der Aufhängung, und zwar durch ein Biegefederband möglich, das im Einbauzustand eine U-Form aufweist, wobei ein erster U-Schenkel am Gehäuse und ein zweiter U-Schenkel am Ventilkörper 4 fixiert wird .The elastic suspension 3 is designed so that when reaching the closing flow a sufficiently large way can be covered, so that the closure body or closure lid 4 moves toward the valve seat 2. This is preferably possible by means of a strongly curved shape of the suspension, namely by a flexible spring band which, in the installed state, has a U-shape, a first U-leg being fixed to the housing and a second U-leg being fixed to the valve body 4.
Der als einfacher Deckel oder als strömungstechnisch optimierte Spindel ausgeführte Verschlusskörper 4 soll nur über eine sehr geringe Masse verfügen, so dass kein wesentlicher Unterschied zwischen horizontaler und vertikaler Einbaulage zu verzeichnen ist.The designed as a simple cover or as a fluidically optimized spindle closure body 4 should have only a very small mass, so that no significant difference between horizontal and vertical mounting position is recorded.
Beim gezeigten Beispiel ist nur eine Aufhängung 3 vorhanden. Es können jedoch auch mehrere Aufhängungen vorgesehen sein, beispielsweise zwei gegenüberliegende Aufhängungen 3 oder jeweils um 120° versetzte Aufhängungen.In the example shown, only one suspension 3 is present. However, it can also be provided several suspensions, for example, two opposing suspensions 3 or each offset by 120 ° suspensions.
Wie aus der Zusammenschau der Fig. 2 und 3 ersichtlich, besteht die Pinguingestalt der Spindel aus einem entgegen der Strömungsrichtung gerichte- ten spitz zulaufenden ersten Bereich, der in einen konvexen, bauchigen Mittelbereich übergeht. Am Mittelbereich schließt sich ein ebenfalls spitz zulaufender zweiter Bereich an. Bei einer Ausführungsform kann der Spitzwinkel des zweiten Bereichs größer als derjenige des ersten Bereichs ausgeführt werden.As can be seen from the synopsis of FIGS. 2 and 3, the penguin shape of the spindle consists of a dish that is counter to the direction of flow. ten pointed first area, which merges into a convex, bulbous middle area. The middle area is followed by a likewise tapered second area. In one embodiment, the peak angle of the second region may be made greater than that of the first region.
In der Schließposition gelangt der konvexe, bauchige Mittelbereich in Kontakt mit dem Ventilsitz 2.In the closed position, the convex, bulbous central region comes into contact with the valve seat 2.
Aus den dargestellten Beispielen ist ersichtlich, dass die elastische Aufhängung nicht nach dem bekannten Prinzip der Longitudinalfeder oder der Schwerkraft offen hält, sondern dass dies über ausreichend große Verfor- mungs- oder Verbiegungsbewegungen der elastischen Aufhängung 3 erfolgt.It can be seen from the illustrated examples that the elastic suspension does not remain open according to the known principle of the longitudinal spring or gravity, but that this takes place via sufficiently large deformation or bending movements of the elastic suspension 3.
Die recht einfach ausführbaren Aufhängungen, z.B. in Form eines Foliengelenks, ändern ihr Verhalten über die Lebensdauer des Strömungswächters nicht wesentlich, so dass die gewünschte Langzeitfunktion sichergestellt ist.The quite easily executable suspensions, e.g. in the form of a foil joint, their behavior over the life of the flow monitor does not change significantly, so that the desired long-term function is ensured.
Der Verschlusskörper bzw. Verschlussdeckel 4 kann an der elastischen Aufhängung 3 beweglich gelagert werden, so dass dieser in einfacher Weise auf den Ventilsitz klappen kann.The closure body or closure lid 4 can be movably mounted on the elastic suspension 3, so that it can easily fold onto the valve seat.
Die Durchlassöffnung 5 weist von ihrer Gestalt eine vergleichbare Fläche auf wie die vom Ventilsitz 2 in Anströmrichtung gebildete Fläche oder der diesbezügliche Flächenabschnitt.The passage opening 5 has a comparable surface on its shape as the area formed by the valve seat 2 in the direction of flow or the relevant surface section.
Über die Justierschraube 6 können die Verschlusseigenschaften der Absperrvorrichtung beeinflusst werden, um z.B. den Schließdurchflussgrenzwert anzupassen. Via the adjusting screw 6, the locking properties of the shut-off device can be influenced, for example by adjust the closing flow limit.
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